土质路基施工的知识

1、第七章 土质路基施工7.1 路基填料压实特性7.2 常用路基施工机械7.3 路基施工要点第一节 路基压实 一、路基压实的意义与机理 路基施工破坏土体的天然状态，致使结构松散，颗粒重新组合。为使路基具有足够的强度与稳定性，必须予以压实，以提高其密实程度。所以路基的压实工作，是路基施工过程中一个重要工序，亦是提高路基强度与稳定性的根本技术措施之一。 土是三相体，土粒为骨架，颗粒之间的孔隙为水分和气体所占据。压实的目的在于使土粒重新组合，彼此挤紧，孔隙缩小，土的单位重量提高，形成密实整体，最终导致强度增加，稳定性提高。这一点已为无数试验与实践反复证明。 大量试验和工程实践还证明：土基压实后，路基的塑

2、性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等，均有明显改善。 w0二、影响压实效果的主要因素 对于细粒土的路基，影响压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度，外因指压实功能（如机械性能、压实时间与速度、土层厚度）及压实时的外界自然和人为的其他因素等。饱水前饱水前饱水后饱水后 现行路面设计方法是以回弹模量为土基的强度指标，为什么不直接用模量来控制土基压实程度，而用干容重表示压实程度，这一点可通过下图所示的试验来分析说明。 压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下（土质、湿度与功能不变），实测土层不同深度的密实度（或压实度）得知，密实度随深度递减，表层5cm最高。不同压实工具的有效压实

3、深度有所差异，根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求，路基分层压实的厚度，有具体规定数值。一般情况下，夯实不宜超过20cm，1215t光面压路机，不宜超过25cm，振动压路机或夯击机，宜以50cm为限。实际施工时的压实厚度应通过现场试验确定合适的摊铺厚度。 压实功能（指压实工具的重量、碾压次数或锤落高度、作用时间等）对压实效果的影响，是除含水量而外的另一重要因素。 600 KNm1150 KNm2300 KNm3400 KNm 据此规律，工程实践中可以增加压实功能（选用重碾，增加次数或延长时间等），以提高路基强度或降低最佳含水量。 但必须指出 ，用增加压实功能的办法，赖以提高土基强度的效果

4、，有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈为缓慢，在经济效益和施工组织上，不尽合理，甚至功能过大，破坏土基结构，效果适得其反。相比之下，严格控制最佳含水量，要比增加压实功能收效大得多。当含水量不足，洒水有困难时，适当增大压实功能，可以收效，如果土的含水量过大，此时如果增大压实功能，必将出现“弹簧现象”，压实效果很差，造成返工浪费。所以，土基压实施工中，控制最佳含水量，是首要关键，在此前提下采取分层填土，控制有效土层厚度，必要时适当增大压实功能，乃土基压实工作的基本要领。 第二节 路基施工的主要机械一、 挖运主要机械 1.推土机（1）分类 按行走装置分为履带式、轮胎式；按推土板安装方式分为

5、固定式、回转式；按推土板操纵方式分为机械式、液压式；按发动机功率大小分为小型（37kw以下）、中型（37250kw）、重型（大于250kw）（2）适用范围适用于50100m短距离土或软石的挖运作业2.铲运机（1）分类 按行走方式分为自行式、拖式；按卸土方法分为强制式、自由卸土式；按卸土方向上又有前卸式、后卸式；按铲斗容量分为小容量（15m3）。（2）适用范围适用于中短距离的土体挖运，不适用于潮湿的粘性土或陡坡路段3.平地机（1）分类 按行走机构分为拖式、自行式；按刮刀和行走装置的操纵分为机械式、液压式；按车轮驱动分为全轮驱动、后轮驱动；按车轮转向情况分为全轮转向、前轮转向； 按铲刀长度和发动机

6、功率分为轻型、中型、重型。（2）适用范围从路线两侧取土、填筑不高于1m的路堤；修整路堤横断面、旁刷边坡、开挖路槽和边沟、现场拌合、摊铺路基路面材料、清理路肩杂草、冬季清雪、砂石路面养护4.挖掘机（1）分类 按运行方式分为轮胎式、履带式、步履式、轨行式；按照操纵方式分为液压式、机械式；按挖土方式分为正铲式、反铲式、拉铲式。（2）适用范围用于各种场合挖掘各种土体和软石拉铲式反铲5.装载机（1）分类 按工作装置不同分为单斗式、挖掘装载式、斗轮式；按动臂形式不同分为全回转式、半回转式、非回转式；按自身结构特点分刚性式、绞接式；按行走方式分轮胎式、履带式。（2）适用范围挖掘松土、铲土、装载、短距离运土5

7、.工程运输车辆（1）分类 公路形车辆：后卸整车，后卸和底卸挂车非公路形车辆：重型工程车，重型挂车（2）适用范围中、远距离土方和各种设备运输绞接自卸卡车二、 压实主要机械 （一）分类碾压式：光面碾（普通的两轮和三轮压路机）、羊足碾和气胎碾 振动式：振动器、振动压路机（单驱单振、双驱双振） 夯击式：夯锤、夯板、风动夯、蛙式夯机 、夯击压路机（二）适用性A代表适用；B代表无适当机械时可用；C代表不适用 三、 石方施工主要机械 （一） 空压机（二）凿岩机（三）破碎机 反击式颚式落锤式第三节 施工要点一、基本要求 土质路基的挖填，首先必须搞好施工排水，包括开挖地面临时排水沟槽及设法降低地下水位，以便始终

8、保持施工场地的干燥。这不仅因为土在干燥状态下易于操作，而且控制土的湿度是确保路堤填筑质量的关键。 从有效控制土的含水量需要出发，土质路基的施工作业面不宜太大，以有利于组织快速施工，随挖随运，及时填筑压实成型，减少施工过程中的日晒、雨淋，尽量保持土的天然湿度，避免过干或过湿。一般条件下土的天然含水量，接近最佳值，必要时，应考虑人工洒水或晾干措施。 雨季施工，尤应按照施工技术操作规程的有关规定，加强临时排水，确保路基质量。过湿填土，碾压后形成弹簧现象，必须挖除重填，必要时可采取其它相应的加固措施。 路基挖填范围内的地表障碍物，事先应予以拆除，其中包括原有房屋的拆迁，树木和丛林茎根的清除，以及表层种

9、植土、过湿土与设计文件或规程所规定之杂物等的清除。在此前提下，必要时按设计要求对路堤上层进行加固。 路基取土与填筑，必须有条不紊，有计划有步骤地进行操作，这不仅是文明施工的需要，而且是选土和合理利用填土的保证。不同性质的路基用土，除按规定予以废弃和适当处治外，一般不允许任意混填。 路堑开挖，应在全横断面进行，自上而下一次成型，注意按设计要求准确放样，不断检查校正，边坡表面削齐拍平。 路堑底面，如土质坚实，应尽量不扰动，予以整平压实，如果土质较差、水文条件不良，应根据路面强度设计要求，采取加深边沟、设置地下盲沟以及挖松表层一定深度原土层，重新分层填筑与压实或必要时予以换土和加固，以确保路堑底层土

10、基的强度与稳定性，达到规定标准，这对于修筑沥青类路面尤为重要。 土质路堤，应视路基高度及设计要求，先着手清理或加固地基。潮湿地基尽量疏干预压，如果地下水位较高，因工期紧或其它原因无法疏干，第一层填土适当加厚或填以砂性土后再予以压实。一般情况下，路堤填土应在全宽范围内，分层填平，充分压实，每日施工结束时，表层填土应压实完毕，防止间隔期中雨淋或曝晒。分层厚度视压实工具而定，一般压实厚度为2025cm左右。路堤加宽或新旧土层搭接处，原土层挖成台阶，逐层填新土，不允许将薄层新填土层贴在原路基的表面。 路基原定设计要求及施工操作规程，是路基施工的依据及质量检验的标准，必须严格执行。遇有特殊情况，无法按原

11、设计和规程实施，需按基建程序中规定的手续，会同有关单位协商解决。路基填方材料，应有一定的强度。经野外取土试验，符合表81 的规定时才能使用，二级和二级以下的公路做高级路面时，应符合高速公路及一级公路的规定。表中所列强度按公路土工试验规程规定方法确定。 表72路基填方材料最小强度和最大粒径表项目分类填料最小强度（CBR）（%）粒料最大粒径（路面底面以下深度）高速公路及一级公路二级及二级以下公路（cm）路 上路床（030cm）8.06.010 下路床（3080cm）课本错误5.04.010 上路堤（80150cm）4.03.015堤下路堤（150cm）3.02.015零填及路堑路床（030cm）8

12、.06.010二、填挖方案 1路堤填筑 土质路堤（包括石质土），按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。分层平铺是基本的方案如符合分层填平和压实的要求，则效果较好，且质量有保证，有条件时应尽量采用。竖向填筑是在特定条件下，局部路堤采用的方案。水平分层填筑竖向填筑不同土质路堤接头 透水性土弱透水性土正确方案错误方案弱透水性土透水性土分层平铺，有利于压实，可以保证强度不同用土按规定层次填筑。图714所示，为不同用土的组合方案。 竖向填筑,指沿路中心线方向逐步向前深填，如图82所示。路线跨越深谷或池塘时，地面高差大，填土面积小，难以水平分层卸土，以及陡坡地段上半挖半填路基，局部路段横坡较陡或难以

13、分层填筑等，可采用竖向填筑方案。竖向填筑的质量在于密实程度，为此宜采用必要的技术措施。如选用振动式或锤式夯击机，选用沉陷量较小及粒径较均匀的砂石填料；路堤全宽一次成型；暂不修建较高级的路面，容许短期内自然沉落。此外，尽量采用混合填筑方案，即下层竖向填筑，上层水平分层，必要时可考虑参照地基加固的注入、扩孔或强夯等措施，以保证填土具有足够的密实度。 混合填筑法竖向填筑法2路堑开挖 土质路堑开挖，根据挖方数量大小及施工方法的不同，按掘进方向可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种，同时又可在高度上分单层或双层和纵横掘进混合等（以上掘进方向，依路线纵横方向命名）。纵向全宽掘进是在路线一端或两端，沿路线纵向

14、向前开挖，如图83所示。单层掘进的高度，即等于路堑设计深度。掘进时逐段成型向前推进，运土由相反方向送出。单层纵向掘进的高度，受到人工操作安全及机械操作有效因素的限制，如果施工紧迫，对于较深路堑，可采用双层掘进法，上层在前，下层随后，下层施工面上留有上层操作的出土和排水通道。 横向通道掘进，是先在路堑纵向挖出通道，然后分段同时向横向掘进，如图84所示。此法为扩大施工面，加速施工进度，在开挖长而深的路堑时用。施工时可以分层和分段,层高和段长视施工方法而定。该法工作面多，但运土通道有限制，施工的干扰性增大，必须周密安排，以防在混乱中出现质量或安全事故。个别情况下，为了扩大施工面，加快施工进度，对土路

15、堑的开挖，还可以考虑采用双层式纵横通道的混合掘进方案，同时沿纵横的正反方向，多施工面同时掘进，如图84b）所示。混合掘进方案的干扰性更大，一般仅限于人工施工，对于深路堑，如果挖方工程数量大及工期受到限制时可考虑采用。 图84横向和混合掘进示意图a）双层横向；b）双层混合三、机械化施工 常用的路基土方机械，有松土机、平土机、推土机、铲运机和挖掘机（配以汽车运土），此外还有压实机具及水力机械等。各种土方机械可进行单机作业，例如平土机、推土机及铲运机等；以挖掘机为代表的主机，需要配以松土、运土、平土及压实等相应机具，相互配套，综合完成路基施工任务。 各种土方机械，按其性能，可以完成路基土方的部分或全

16、部工作。选择机械种类和操作方案，是组织施工的第一步，为能发挥机械的使用效率，必须根据工程性质、施工条件、机械性能及需要与可能，择优选用。机械名称适 用 的 作 业 项 目施工准备工作基本土方作业施工辅助作业推土机1修 筑 临 时 道 路；2推倒树木，拔除树根；3铲草皮，除积雪及建筑 碎屑4推缓陡坡地形，整平场地5翻挖回填井、坑、陷穴、1高度3m以内的路堤和路堑土方；2运距100m以内的挖、填与压实3傍山坡挖填结合 路基土方1路基缺口土方的回填；2路基粗平，取弃土方的整平3填土压实，斜坡上挖台阶4配合挖掘机与铲运机松土、运土铲运机1铲运草皮2移运孤石1运距600700m以内的挖土、运土、铺平与压

17、实（高度不限）1路基粗平2借土坑与弃土堆整平自动平地机 除草、除雪、松土 修筑高0.75m以内路堤与深0.6m以内路堑，以及填挖结合路基的挖、运、填土 开挖排水沟，平整路基，修整边坡松土机 翻松旧路面、清除树根与废土层、翻松硬土1IIIIV类土的翻松；2破碎0.5m内的冻土层挖掘机1半径7m以内的挖土与卸土；2装土供汽车远运1挖沟槽与基坑；2水下捞土（反向铲土等）三、压实机具的选择与操作 机具名称最大有效压实厚（m）碾压行程次数适宜的土类粘性土亚粘土粉砂土砂粘土人工夯实0.1034342323粘性土与砂性土牵引式光面碾0.1575粘性土与砂性土羊足碾（2个）0.201086粘性土自动式光面碾5

18、t0.1512107粘性土与砂性土自动式光面碾10t0.251086粘性土与砂性土气胎路碾25t0.4556453423粘性土与砂性土气胎路碾50t0.7056453423粘性土与砂性土夯击机0.5t0.404321砂性土夯击机1.0t0.605432砂性土夯板1.5t落高2m0.656521砂性土履带式0.256868粘性土与砂性土振动式0.4023砂性土（一）机具选择（二）机具操作1.土基压实时，在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件下，压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间（超高路段等需要时，则宜先低后高），分层逐次压实。2.压实时，相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一，保持压

19、实均匀，不漏压，对于压不到的边角，应辅以人力或小型机具夯实。3.路堤边缘两侧可采取多填3050cm，压实完成后再刷坡整平；也可用小型振动压路机从坡脚向上碾压，坡度不陡于1：1.75时，可用履带推土机从下向上压实施工准备填筑前基底处理基底检测填料分层填筑推土机摊平平地机整平洒水或晾晒碾压检测做好记录检查签证路基成型检查摊铺厚度检测下层填土中线和边线填料选定与检测路基分层填筑压实程序四、土基压实标准土基野外施工，受种种条件限制，不能达到室内标准击实试验所得的最大干容重0，应予适当降低。令工地实测干容重为，它与0值之比的相对值，称为压实度，已知0值，规定压实度，则工地实测干容重值，应符合下列要求 0 压实度就是现行规范规定的路基压实标准。正确选定值，关系到土路基受力状态、路基路面设计要求、施工条件，必须兼顾需要与可能，讲究实效与